Учёные выяснили, почему стареющая сетчатка теряет способность восстанавливать нейроны
Есть такая красивая идея: если нейроны в глазу или мозге погибли, не оплакивать их, а вырастить новые прямо на месте. Причём не из пересаженных стволовых клеток, а из тех, что уже там живут. Так вот, исследователи из Медицинского университета Апстейт проверили, работает ли этот подход в стареющей сетчатке. Они выяснили неприятную, но важную вещь: с возрастом способность опорных клеток сетчатки превращаться в новые нейроны сильно падает. Работу напечатал журнал Национальной академии наук Соединённых Штатов, а это издание с очень строгим отбором. Почему это важно? Потому что болезни, ради которых всё и затевалось, — болезнь Альцгеймера и Паркинсона, а также глаукома — почти всегда приходят в пожилом возрасте. Лечить их методом, который отлажен только на молодых, довольно странно. Дело в том, что технология уже неплохо отработана на молодых животных. А вот на старых её до сих пор толком никто не проверял. Странно, если задуматься.
Немного предыстории, чтобы было понятно, о чём речь. В мозге и сетчатке, кроме нейронов, живёт глия — опорные клетки, которые нейроны кормят, защищают и вообще обслуживают. У рыбок данио и лягушек эти клетки умеют удивительную вещь. Когда нейроны гибнут, глия это чувствует, откатывается в состояние, похожее на стволовую клетку, и выращивает замену. Сама, без всякой помощи извне. У млекопитающих такого трюка в норме нет, зато лет десять назад его научились запускать искусственно. В 2017 году впервые показали, что в сетчатке молодых мышей из глии можно получить новые нейроны. С тех пор направление растёт как на дрожжах. Но почти все усилия уходили на то, чтобы оттачивать метод на молодых животных. Молодые мыши дешевле, их не надо два года выращивать, и результат виден быстро. Но пациенты-то у нас в основном не молодые. А со старыми мышами, как выяснилось, всё обстоит совсем иначе.
Команда учёных попробовала сразу несколько способов перепрограммирования. Все они основаны на транскрипционных факторах. Это белки, которые включают и выключают гены и, по сути, меняют клетке «профессию». На молодых животных такие методы работают, а на старых эффективность заметно проседает. Причин, по мнению авторов, две. Первая довольно очевидная, если вспомнить школьную биологию. Кожа и печень обновляются постоянно, а нейроны и глия достаются нам один раз и на всю жизнь. За десятилетия такие клетки, грубо говоря, устают и теряют гибкость, которая есть у молодой нервной системы. С этим, похоже, мало что можно сделать.
Старость — это болезнь, от которой не бывает лекарства.
Луций Сенека
Вторая причина интереснее, и на неё, в отличие от первой, можно повлиять. Учёные называют это воспалительным старением. Суть простая: чем старше организм, тем выше в нём фоновый уровень воспаления. Руководитель лаборатории приводит бытовые примеры: именно поэтому с возрастом труднее худеть, а раны заживают медленнее. То же самое происходит в мозге и в сетчатке. В норме нервная система отгорожена от иммунитета так называемым гематоэнцефалическим барьером — по сути, стенкой между кровью и мозгом. И это не случайно. Иммунная система — инструмент грубый, она действует широко и не особенно разбирается, кого бьёт. Впускать её в мозг, по словам исследователей, крайне нежелательно. Но с возрастом барьер изнашивается, и иммунные клетки вместе с воспалительными сигналами просачиваются внутрь. Судя по данным работы, именно они дополнительно давят на регенерацию.
И вот тут начинается самое интересное. Раз мешает воспаление, значит, его можно попробовать приглушить. Ровно это исследователи и сделали. Старым мышам давали противовоспалительные стероиды, чтобы притормозить иммунную систему, и после этого сетчатка снова начинала отвечать на перепрограммирование. Не так хорошо, как молодая, но лучше, чем без лечения. Речь идёт о мышах, о частичном восстановлении и о довольно грубом вмешательстве. Стероиды подавляют иммунитет целиком, а долго держать пожилого человека без нормальной иммунной защиты — идея сомнительная. Так что это скорее доказательство принципа: воспаление действительно блокирует регенерацию, и этот блок можно снять. А уж чем именно его снимать, вопрос отдельный.
Именно этим лаборатория собирается заняться дальше. Исследователи хотят найти конкретные молекулы и сигнальные пути, через которые воспаление мешает клеткам меняться. Если такая мишень найдётся, под неё можно сделать моноклональные антитела. Это лекарства, которые бьют по одной цели, а не по всему иммунитету сразу.
Сетчатка формально часть мозга, просто вынесенная наружу. И при этом до неё легко добраться: сделать укол в глаз куда проще, чем в мозг. Поэтому глаукома, при которой гибнут именно нейроны сетчатки, выглядит самым реалистичным первым кандидатом на такую терапию. А если подход удастся довести до ума в сетчатке, его наверняка попробуют перенести и на другие отделы нервной системы. Это, конечно, вопрос не ближайших лет, но направление хотя бы понятно.
